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STS Maintenance des Systèmes de Production

Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX 1

S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Obj bje ectif 

Dans ce TP, vous allez apprendre comment programmer un automate programmable industriel (API) SIMATIC S7-1200, grâce au logiciel de programmation TIA Portal. Ce TP fournit les notions de base et montre les différentes étapes à suivre pour programmer l’API, en utilisant un exemple détaillé. Configurations Configurations matérielles et logicielles logicielles requises :

1. Logiciel Logiciel STEP7 Basic Basic VX.X VX.X (Totally Integrate Integrated d Automation Automation (TIA) Portal Portal VX.X) 2. Connexion Connexion Ethernet Ethernet entre le le PC et la CPU 1214C 1214C 3. API SIMATIC SIMATIC S7-1200 S7-1200 ; par exemple, exemple, la CPU 1214C. 1214C. Les entrées doivent doivent être mises mises en évidence évidence sur  un pupitre. PC

STEP7 Basic (TIA Portal)

Connexion Ethernet

S7-1200 avec CPU 1214C

2

Notes Not es con concer cernan nantt la pro progra gramm mmati ation on du SIM SIMATI ATIC C S7S7-1200 1200

2.1

Autom Aut omate ate SIM SIMATI ATIC C S7S7-120 1200 0 L’automate SIMATIC S7-1200 est un mini-contrôleur modulaire utilisé pour les petites performances. Il existe un éventail complet de modules pour une adaptation optimisée à la tâche d'automatisation. Le contrôleur S7 est composé d’une CPU qui est équipée d’entrées et de sorties de signaux numériques et analogiques. Des modules additionnels d’entrées/sorties (modules IO) peuvent être installés si les entrées et sorties intégrées ne sont pas suffisantes pour l’application désirée. Si besoin est, des modules de communication RS232 ou RS485 sont ajoutés. Une interface TCP/IP intégrée est obligatoire pour toutes les CPU.  Avec le programme S7, l’API surveille et contrôle une u ne machine m achine ou un process. Les modules IO sont interrogés dans le programme S7 au moyen d’adresses d’entrées d’entrées (%I) et référencés référencés au moyen d’adresses de sorties (%Q).

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Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX

S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Le système est programmé avec le logiciel STEP 7 Basic VX.X.

2.2

Logiciell de progra Logicie programma mmation tion STEP 7 Basic Basic VX.X (TIA Port Portal al VX.X) VX.X) Le logiciel STEP 7 Basic VX.X est l’outil de programmation pour le système d’automatisation : 

SIMATIC S7-1200.

 Avec STEP 7 Basic VX.X, les fonctions suivantes peuvent être utilisées pour automatiser un système: 

Configuration et paramétrage du matériel



Paramétrage de la communication









  Programmation Test, mise en service et dépannage avec les fonctions fonctions Démarrer et En ligne & Diagnostic.   Documentation Génération d’écrans de visualisation pour les Basic Panels SIMATIC

Toutes les fonctions sont détaillées dans l’aide en ligne.

3

Connex Con nexion ion à la CP CPU U via le pro protoc tocole ole TCP TCP/IP /IP,, et re retou tourr aux par param amètr ètres es d’u d’usin sine e Pour programmer le SIMATIC S7-1200 à partir d’un PC ou d’un ordinateur portable, vous avez besoin d’une connexion TCP/IP. Pour que le PC et le SIMATIC S7-1200 communiquent entre eux, il est aussi important que leurs adresses IP correspondent. Dans un premier temps, voici comment paramétrer l’adresse IP de l’ordinateur. 





Dans le menu «  Démarrer  »,  », allez dans «  Paramètres >  Connexions réseau », puis clic-droit « Propriétés » de la connexion au réseau local. Sélectionnez «  Protocole Internet TCP/IP » dans la liste puis cliquez cliquez sur «  Propriétés ». Vous pouvez maintenant configurer l’adresse IP et le  masque de sous-réseau Rentrez les paramètres suivants :  _  Adresse  Adresse IP :  demandez à votre enseignant   _  Masque  Masque de sous-réseau :  dema  demandez ndez à votre ens eig nan nant  t 

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S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Rappels Adresse MAC :

L’adresse L’adresse MAC est composée de 6 nombres variant de 0 à 255 (48 bits), représentée pour plus de simplicité simplicité sous la forme hexadécimale XX.XX.XX.XX.XX.XX où X varie de 0 à F, avec une partie fixe et une partie variable. La partie fixe (les 3 premiers groupes XX.XX.XX) indique le fabricant de l’équipement réseau (SIEMENS, 3COM…). La partie variable, quant à elle, différencie les différentes stations Ethernet et doit être assignée de façon unique dans le monde. Sur chaque module, une adresse MAC est imprimée spécifiquement par l’usine. Plage de valeurs pour l’adresse IP :

L’adresse L’adresse IP est composée composée de 4 nombres décimaux variant variant de 0 à 255, séparés par un point. point. Par exemple, « 192.168.0.1 ». Plage de valeurs pour le masque de sous-réseau :

Ce masque est utilisé pour reconnaître si une station ou une adresse IP appartient au sous-réseau local, local, ou si elle ne peut être joignable qu’avec un routeur. Le masque de sous-réseau sous-réseau est composé de 4 nombres décimaux décimaux variant aussi aussi de 0 à 255, séparés par un point. Par exemple, « 255.255.255.0 ». Dans leur représentation binaire, les 4 nombres décimaux du masque doivent contenir une suite ininterrompue de « 1 » à gauche, et le reste à droite étant des « 0 ».

Les « 1 » indiquent la partie de l’adresse IP pour l’adresse l’adresse du sous-réseau, sous-réseau, et les « 0 » la partie de l’IP pour le numéro d’hôte. Exemple :

Masques corrects :

Masque incorrect :

255.255.255.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1111.1111.1111.0000.000 0 base 2 255.255.128.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1111.1000.0000.0000.0000 base 2 255.254.0.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1110.0000.0000.0000.0000 base 2 255.255.1.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1111.0000.0001.0000.0000 base 2

Plage de valeurs pour l’adresse de la passerelle (routeur) :

L’adresse L’adresse comporte là encore 4 nombres décimaux décimaux variant de 0 à 255, séparés par un point. Par exemple, « 141.80.0.1 ». Relation entre les adresses IP, routeurs et masques de sous-réseaux : Les adresses IP et de passerelle ne doivent être différentes qu’aux endroits où il y a un « 0 » dans le masque de sous-ré sous-réseau. seau. Exemple :

Vous entrez les paramètres suivants : masque de sous-réseau 255.255.255.0, adresse IP 141.30.0.5, et adresse du routeur 141.30.128.1. L’adresse IP et l’adresse du routeur doivent ici avoir des valeurs différentes seulement pour le 4 ème nombre décimal. Cependant, dans l’exemple, le nombre en 3 ème position diffère déjà. Cela signifie qu’on peut changer, par exemple :  soit le masque de sous-réseau par 255.255.0.0, soit l’adresse IP par 141.30.128.5,   soit la passerelle par 141.30.0.1.

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L’adresse IP du SIMATIC S7-1200 est paramétrée comme suit : 





Double-cliquez sur l’icône «  Totally Integrated Automation Portal VX » pour lancer le logiciel Step 7 Basic VX.X. Puis, sélectionnez «  Vue du projet ».

Ensuite, dans le navigateur du du projet, sélectionner dans l’arborescence de « Accès en ligne  » la carte réseau paramétrée précédemment. Si vous cliquez sur «  Mettre à jour les abonnés accessibles », vous verrez l’adresse MAC du SIMATIC S7-1200 connecté. Faites alors un clic-droit sur cette adresse et cliquez sur «  En ligne et Diagnostic  ».

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Indication Si l’adresse l’adresse IP a déjà été paramétrée paramétrée sur la CPU, vous verrez cette adresse au lieu de l’adresse l’adresse MAC. 



Dans «  Fonctions », vous verrez l’option l’option «  Affecter adresse IP  ». Ici, entrez l’ adresse IP «  demandez à votre enseignant » et le  masque sous-réseau «  dema  demande ndezz à votre ens eig na nant  nt ». ». Ensuite, cliquez sur le bouton «  Affecter l’adresse IP » pour que le SIMATIC S7-1200 prenne cette nouvelle adresse.

paramètres d’usine ». Choisissez l’option Toujours dans « Fonctions », cliquez sur «  Restaurer les paramètres «  Conserver l’adresse IP  » et cliquez sur «  Réinitialiser  ».  ».

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4

S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Confirmez Confirmez votre votre choix choix en cliquant cliquant sur « OK  ».

Rapp Ra ppel elss : qu qu’e ’est st-c -ce e qu qu’u ’un n AP API, I, et à quo quoii ça se sert rt ?

4.1

Que sig signif nifie ie le ter terme me API ? « API » est l’abréviation l’abréviation pour «  A utomate  Programmable  I ndustriel ». Il s’agit d’un appareil qui commande un processus (par exemple une presse d’imprimerie pour l’impression des journaux, une installation de remplissage de sacs de ciment, une presse d’injection plastique, etc…). Ceci est réalisé grâce aux instructions d’un programme stocké dans la mémoire de l’appareil. Le programme est chargé dans la mémoire de l’API…

…et permet d’automatiser la machine.

I ns tr uc ti ons

4.2

Mémoi r e de l’A P I

Mac hi ne automati s ée ée

Comment Comm ent l’API comm commandeande-t-il t-il le proce processus ssus ?

L’API commande le processus comme suit, à travers les connexions de l’API appelées  sorties. Par exemple, il applique applique une tension tension de +24V aux actionneurs via les points de connexion de l’automate appelés  sorties. Ceci permet de démarrer ou d’arrêter un moteur, de faire monter ou descendre des électrovannes, électrovannes, ou d’allumer ou éteindre des lampes.

4.3

Comment Comm ent l’API l’API reçoit-t reçoit-t-il -il les inform informations ations sur les les états états du process processus us ?

L’API reçoit les informations du processus à partir de ce qu’on appelle des  capteurs qui sont reliés aux  entrées de l’API. Ces capteurs de signaux peuvent être, par exemple, des capteurs qui reconnaissent si une pièce d’usinage se trouve à une position donnée, ou de simples commutateurs ou boutons poussoirs, qui peuvent être ouverts ou fermés, appuyés ou relâchés. Il est également fait la distinction entre les  contacts à ouverture qui sont fermés au repos et les contacts contacts à fermeture qui sont ouverts au repos.

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Comment Comm ent le SIMAT SIMATIC IC S7-1200 S7-1200 adress adresse e les signau signauxx d’entrée d’entrée/sort /sortie ie ? La déclaration d'une entrée ou sortie donnée à l'intérieur d'un programme s'appelle  l'adressage. Les entrées et sorties des automates sont la plupart du temps regroupées regroupées en groupes de huit entrées ou sorties numériques. Cette unité de huit entrées ou sorties est appelée un  octet. Chaque groupe reçoit un numéro que l'on appelle appelle l'adresse d'octet.  Afin de permettre l'adressage l'a dressage d'une entrée ou sortie à l'intérieur d'un octet, chaque chaqu e octet est divisé en huit  bits. Ces derniers sont numérotés numérotés de 0 à 7. On obtient ainsi ainsi l'adresse du bit. L'automate L'automate programmable programmable représenté ici a les octets d'entrée 0 et 1 ainsi que les octets de sortie 4 et 5.

14 entrées numériques intégrées Octet 0 Bits 0 à 7, et Octet 1 Bits 0 à 7 10 sorties numériques intégrées Octet 0 Bits 0 à 7, et Octet 1 Bits 0 à 1

Par exemple, pour adresser la 5ème entrée en partant de la gauche, on définit l’adresse suivante suivante :

%E 0.4 %E indique indique ici que l’adresse l’adresse est de type « entrée », 0 l’adresse d’octet, et 4 l’adresse de bit. Les adresses d’octet et de bit sont toujours séparées par un point.

Indication Indication :

L'adresse L'adresse du bit de la la cinquième cinquième entrée est est un 4 car la numérotati numérotation on commence à zéro.

Pour adresser la dernière sortie, par exemple, on définit l’adresse suivante :

%A 1.1 indique ici que l’adresse l’adresse est de type « sortie », 1 l’adresse d’octet et 1 l’adresse de bit. %A indique Les adresses d’octet et de bit sont toujours séparées par un point.

Indication Indication :

L'adresse L'adresse du bit bit de la dernière dernière sortie est est un 1 car car la numérotatio numérotation n commence commence à zéro.

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4.5

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Comment Comm ent le progra programme mme est-i est-ill traité traité dans l’API ? Le traitement du programme dans l'automate est cyclique et se déroule comme suit :

1.

Après la la mise sous sous tension tension de l'automat l'automate e programmable, programmable, le le processeur processeur qui constitue constitue pour ainsi ainsi dire dire le cerveau de l'automate vérifie si chaque entrée est sous tension ou non. L'état de ces entrées est enregistré dans la mémoire image des entrées (MIE). Si l'entrée est sous tension, l'information 1 ou "High" sera enregistrée. Si l'entrée n'est pas sous tension, l'information 0 ou "Low" sera enregistrée. 2. Ce processeur processeur exécute exécute le programme programme stocké stocké en mémoire mémoire de de programme. programme. Celui-ci Celui-ci est est constitué constitué d'une d'une liste liste d'instructions et d'opérations logiques exécutées de manière séquentielle. L'information d'entrée requise à cet effet est prélevée dans la mémoire image des entrées lue auparavant et les résultats logiques sont écrits dans une mémoire image des sorties (MIS). Durant l'exécution du programme le processeur accède également aux zones de mémoire des compteurs, temporisations et mnémoniques. 3. Dans la la troisième troisième étape, étape, l'état l'état est transmis transmis après après l'exécutio l'exécution n du programme programme utilisate utilisateur ur de la MIS MIS aux sorties, activant ou désactivant celles-ci. L'exécution du programme revient ensuite au point 1.

1. Enregistrement des

entrées dans la MIE

2. Exécution du programme

instruction après instruction avec accès à la MIE et MIS, ainsi qu'aux temporisations, compteurs et mnémoniques

Programme de l’API dans la mémoire du programme 1ère instruction 2nde instruction 3ème instruction 4ème instruction ... … Dernière instruction

MIE Tempos Compteurs Mnémonique MIS

3.  Transfert de la MIS aux sorties

Indication Indication : Le temps requis par le processeur pour l'exécution du programme s'appelle le temps de

cycle. cycle. Ce dernier dépend entre autres du nombre et du type d'instructions. d'instructions.

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4.6

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À quoi resse ressemblen mblentt les opérati opérations ons logiques logiques dans dans le progr programm amme e de l’automa l’automate te ? Les opérations logiques servent à définir des conditions pour l'activation d'une sortie. Elles peuvent être créées dans le programme de l'automate programmable dans les langages de programmation programmation « Schéma des circuits » ( CONT) ou « Logigramme » ( LOG). Nous nous limiterons en vue de simplification ici au langage LOG. Il existe de nombreuses opérations logiques pouvant être mises en œuvre dans des programmes programmes d'automatisation. L'opération  ET  et l'opération  OU  ou bien la  NEGATION d'une entrée sont les opérations les plus fréquemment utilisées et seront expliquées ici à l'appui d'un exemple. Indications :  Pour obtenir rapidement et efficacement des informations sur les autres opérations

logiques, consultez l'aide en ligne.

 E T  1. Opérat Opérateur  eur  E Exemple d’une opération ET :

Une lampe doit s’allumer quand les deux interrupteurs sont fermés simultanément. Schéma :

K1

K2

+24V L1

Explication :

La lampe s’allume uniquement quand les deux interrupteurs sont fermés. C’est-à-dire, quand K1  ET  K2 sont fermés, alors la lampe est allumée.

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Câbler l’API :

Pour appliquer cette opération au programme de l’API, les deux commutateurs doivent être connectés aux entrées de l’API. Ici, K 1 est relié à l’entrée I 0.0 et K 2 à l’entrée I 0.1. De plus, la lampe L 1 doit être connectée connectée à une sortie, par exemple Q 0.0.

+24V Interrupteur K1

I 0.0 +24V

Entrées

API

I 0.1

Interrupteur K2

 A 0.0

La lampe L1 doit s’allumer quand K1 et K 2 sont fermés.

Sorties

Opérateur ET dans LOG :  ET  est programmé par le symbole ci-dessous et est représenté de la manière Dans le logigramme LOG, l’opérateur  ET suivante : Entrées du bloc  E  E T  (on peut choisir de mettre plus de deux  entrées)

%I 0.0

Sortie assignée à l’instruction d’affectation

&

%I 0.1

Représentation graphique de l’opération  E T 

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%Q 0.0

=  Affectation du résultat de l’opération logique

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Opérateur  OU   OU  Exemple d’une opération OU :

Une lampe doit s’allumer si au moins un des deux interrupteurs interrupteurs est fermé. Schéma

K1

+24V

K2

+24V

L1

Explication :

La lampe s’allume à partir du moment où un des deux interrupteurs interrupteurs est fermé. C’est-à-dire, si K1  OU  K2 est fermé, alors la lampe L 1 est allumée. Câbler l’API :

Pour appliquer cette opération au programme de l’API, les deux commutateurs doivent être connectés aux entrées de l’API. Ici, K 1 est relié à l’entrée I 0.0 et K2 à l’entrée I 0.1. De plus, la lampe L 1 doit être connectée à une sortie, par exemple Q 0.0.

+24V Interrupteur K1

I 0.0 +24V

Entrées

API

I 0.1

Interrupteur K2

Q 0.0

La lampe L1 doit s’allumer si K1 ou K2  est fermé

Sorties

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Opérateur OU dans LOG

Dans le logigramme LOG, l’opérateur OU est programmé est programmé par le symbole ci-dessous et est représenté de la manière suivante :

 O U  Entrées du bloc  OU  (on peut choisir de mettre plus que deux  entrées)

%I 0.0

Sortie associée associée à l’instruction d’affectation

%Q 0.0

>

%I 0.1

=  Affectation du résultat de l’opération logique

Représentation graphique graphique de l’opération  OU   O U 

2. Négati Négation on Il est souvent nécessaire dans les opérations logiques d'interroger l'état d'un contact pour savoir : dans le cas d'un contact à fermeture si celui-ci  n'a pas été activé, ou dans le cas d'un contact à ouverture s'il  a été activé, et donc pour savoir si la tension est appliquée à la sortie ou non. Ceci peut être réalisé par la programmation d'une  négation à l'entrée de l'opération ET ou OU.  

Dans le logigramme LOG, la négation de l’entrée (ou inversion) inversion) sur un opérateur opérateur ET est programmé de la façon suivante : Représentation graphique de la négation

Entrée du bloc ET  qui doit être niée

%I 0.0 %I 0.1

&

%Q 0.0

=

Ceci signifie signifie qu’une tension est appliquée appliquée à la sortie %Q 0.0 uniquement si %I 0.0 est à « 0 »  et si %I 0.1 est à « 1 ».

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4.7

S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Comment est généré généré le programme pour l’API l’API ? Comment est-il envoyé vers la mémoire de l’API ? Le programme de l’API est généré sur un PC en utilisant le logiciel Step 7, et y est temporairement temporairement enregistré. enregistré.  Après la connexion du PC avec l’interface TCP/IP T CP/IP de l’API, le programme peut être transféré grâce à une fonction de chargement dans la mémoire de l’API. l’API. Le PC n’est plus utile une fois que le programme est chargé dans l’API, ce dernier le gère tout seul.

1)  Créer le programme de l’API avec Step 7 sur le PC 

PC avec Step 7  3)  Charger le programme du PC dans la mémoire de l’API 

 2)  Connecter le PC avec  l’interface l’interface TCP/IP de l’API 

 API S7-1200

Indication Indication :

Cette procédure est décrite dans les chapitres ci-dessous.

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S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Régla Ré glage ge et com comman mande de du SIM SIMATI ATIC C S7-1 S7-1200 200 Présentation Présentation des différents différents modules :

Le SIMATIC S7-1200 est un automate modulaire et tout un éventail de modules l’accompagnent. Les voici : 





Modules centraux CPU (Central Processing Unit ) avec différentes capacités, entrées/sorties intégrées, et un interface PROFINET (par exemple, la CPU 1214C)

Module de puissance PM (Power Module) avec une entrée AC 120/230V, 50Hz/60Hz, 1.2A/0.7A, et une sortie DC 24V/2.5A

« Signal Boards » SB pour ajouter des entrées ou sorties analogiques ou numériques, la taille de la CPU étant fixée

(les «  signal boards »  peuvent être utilisés avec les CPU 1211C/1212C et 1214C)

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S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Modules de signal SM (Signal Module) pour les entrées et sorties analogiques et numériques

(pour les CPU 1212C un maximum de 2 SM peuvent être utilisés, utilisés, pour la 1214C max. 8) 

Modules de communication CM (Communication Module) pour une communication série série RS 232 / RS 485

(pour les CPU 1211C/1212C et 1214C, jusqu’à 3 CM peuvent être utilisés) 

Les cartes cartes mémoire 2Mo ou 24Mo pour pour stocker les les données du programme programme et pour un remplacement simple des CPU lors des maintenances

Eléments importants de la CPU

 Avec une alimentation intégrée inté grée de 24V et des entrées entré es et sorties numériques num ériques intégrées, la CPU du S7-1200 S7-12 00 est prête à l’emploi, sans avoir besoin de composants supplémentaires. Pour communiquer avec l’appareil de programmation, la CPU est équipée d’un port TCP/IP intégré.  Au moyen d’un réseau ETHERNET, la CPU est capable de communiquer avec des appareils de commande IHM et d’autres CPU.

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(1) (2) (3) (4)

S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Alimentation Alimentation 24V Borniers insérables pour un câblage utilisateur (derrière les caches plastiques) Diodes électrolumi électroluminescen nescentes tes pour les I/O intégrées et le mode de fonctionnemen fonctionnementt de la CPU Connexion Connexion TCP/IP TCP/IP (sous la CPU) CPU)

La carte mémoire SIMATIC MC ( Memory Card ) stocke le programme, les données, les données système, les fichiers et les projets. Elle peut être utilisée pour les opérations suivantes :  

Transfert du programme aux différentes CPU CPU Mise à jour du micrologiciel des CPU, CPU, des modules de signal SM et des modules de communication CM

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Modes de fonctionnement de la CPU

La CPU a les modes de fonctionnement suivants : En mode «  STOP », la CPU n’exécute n’exécute pas le programme, et vous pouvez charger un projet. En mode «  STARTUP  », la CPU entame une procédure procédure de démarrage. démarrage. En mode «  RUN  », le programme est exécuté de façon cyclique. Les projets ne peuvent pas être chargés dans une CPU en mode RUN.   

La CPU n’a pas de commutateur physique physique pour changer de mode de fonctionnemen fonctionnement. t. Le mode STOP ou  RUN se change en utilisant le bouton sur le panneau de commande du logiciel logiciel Step 7 Basic. Basic. De plus, le panneau de commande commande est muni d’un bouton  MRES pour faire une réinitialisation générale de la mémoire et il affiche l’état actuel des LED de la CPU.

La couleur de la LED des états  RUN/STOP sur la face avant de la CPU indique le mode de fonctionnement fonctionnement actuel.

● Une lumière JAUNE  indique le mode  STOP. ● Une lumière VERTE indique le mode  RUN . ● Une lumière CLIGNOTANTE  indique le mode  STARTUP.

En outre il y a les LED «  ERROR  » et «  MAINT  » qui indiquent indiquent respectivement respectivement si une erreur est survenue survenue et si une maintenance est requise.

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S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Exem Ex emple ple d’ d’ap appl plica icati tion on : Co Cont ntrô rôle le d’ d’une une pr pres esse se Notre première application va consister à programmer le contrôle d’une presse.

Une presse avec un capot de protection doit être activée avec un bouton  START S3 uniquement si l’écran de protection est fermé. Cette condition est surveillée avec un capteur  PROTECTION FERMEE B1. Si c’est le cas, un distributeur 5/2  M0  alimentant  alimentant le vérin de la presse est activé, afin que la forme plastique plastique puisse ensuite ensuite être pressée. La presse doit se retirer retirer de nouveau quand le bouton ARRET D’URGENCE  (contact NF) est actionné, quand le capteur  PROTECTION   PROTECTION FERMEE B1  ne répond plus, ou quand le capteur  VERIN   VERIN TIGE SORTIE B2  répond. Tableau d’affectations

 Adresses

Variables

Commentaires

%I 0.1 %I 0.3 %I 0.4 %I 0.5 %Q 0.0

ARRET RET D’URGENCE S3 B1 B2 M0

Bouton ton d’arrêt rêt d’u d’urgen rgencce (con contact NF) Bouton de démarrage S3 (contact NO) Capteur écran de protection fermé (contact NO) Capteur vérin A tige sortie (contact NO) Sortir tige du vérin A

%Q 0.0 Vérin A

Capteur tige sortie B2

M0 B1 ARRET D’URGENCE

Opérateur 

Capteur   protection fermée

S3

Presse

%I 0.1

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%I 0.3

%I 0.4

%I 0.5

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7

S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Programm Prog rammation ation de la pres presse se pour le SIMA SIMATIC TIC S7-12 S7-1200 00 La gestion du projet et sa programmation programmation se font grâce au logiciel «  Totally Integrated Automation Automation Portal ». Là, sous une même interface, les éléments tels que le contrôleur, la visualisation et la mise en réseau de la solution d’automatisation sont créés, paramétrés et programmés. Les outils en ligne sont disponibles pour les diagnostics d’erreur. Le logiciel  TIA Portal  possède deux vues différentes : la vue du portail et la vue du projet.

7.1

Vue Vu e du po port rtail ail

La vue du portail portail fournit une vue d’ensemble d’ensemble du projet et un accès aux outils qui permettent de l’élaborer. l’élaborer. Vous pouvez trouver rapidement ce que vous souhaitez faire, et appeler l’outil qui servira à accomplir la tâche voulue. Si vous le souhaitez, un changement vers la vue du projet s’effectue automatiquement pour la tâche sélectionnée. Cette vue simplifie donc principalement la préparation et la mise en place du projet.

Indication Indication : En bas à gauche de la fenêtre, fenêtre, on peut basculer basculer de la vue du portail vers la vue du projet.

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7.2

S7.3 Programmation des systèmes système s de traite traitement ment

Vue Vu e du pr proj ojet et

La vue du projet est une vue structurée structurée de tous les éléments constituant constituant le projet. La barre de menu avec les barres de fonction est située comme le veut la norme en haut de la fenêtre, le navigateur navigateur du projet et tous les éléments du projet sont sur la gauche, et les menus associés aux différentes tâches (avec les instructions et les librairies, par  exemple) sur la droite. Si un élément (par exemple exemple ici le bloc FC1) est sélectionné sélectionné dans le navigateur du projet, il est affiché affiché au centre et peut y être manipulé.

gauche, on peut retourner retourner sur la vue portail ! Indication Indication : En bas à gauche,

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Les étapes ci-dessous montrent comment créer un projet pour SIMATIC S7-1200 et programmer la solution pour cette application. 1. L’outil L’outil que que nous nous allons allons utiliser utiliser est est « Totally Integrated Automation Automation Portal », que l’on appelle ici d’un double-clic.

2. Les programmes programmes pour SIMATIC SIMATIC S7-1200 S7-1200 sont gérés gérés sous forme de projets. projets. Nous allons allons maintenant maintenant créer  un nouveau projet via la vue portail («  Créer un projet >  Nom  :  Initiation  >  Créer  »)  »)

3. « Mise en route » est recommandée recommandée pour le début de la création du projet. Premièrement, nous voulons «  Configurer un appareil » (« ( « Mise en route  >  Configurer un appareil »).

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Puis «  Ajouter un appareil  » avec le nom d’appareil d’appareil :  Controle_presse. Choisissez Choisissez alors dans dans le catalogue catalogue la «  CPU 1214C  » avec la bonne combinaison de lettres derrière. («  Ajouter un appareil  ») appareil >  SIMATIC PLC  >  CPU 1214C  >  6ES7 214-1AG40-0XB0>  Ajouter  »)

4. Le logiciel logiciel bouge automatique automatiquement ment vers la vue du projet projet avec la configurati configuration on matérielle matérielle ouverte. ouverte. Ici, on peut ajouter des modules supplémentaires depuis le  Catalogue du matériel (fenêtre de droite), et dans la Vue d’ensemble des appareils appareils, les adresses d’entrée/sortie peuvent être visualisées. Dans notre cas, les entrées entrées intégrées à la CPU ont des adresses allant allant de %I 0.0 à %I 1.5 (soit 14 entrées) et les sorties sorties intégrées intégrées des adresses allant de %Q 0.0 à %Q 1.1 (soit 10 sorties).

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5. Afin que le logiciel logiciel puisse puisse accéder accéder dans la suite suite à la bonne CPU, son adresse adresse IP et le masque de soussousréseau doivent être paramétrés («  Propriétés >  Général >  Interface PROFINET  >  Adresses Ethernet  >  demandez ndez à votre ens eig nan nant  t »).  et  Masq. s/rés.  :  dema »). Adresse Adresse IP :  demandez à votre enseignant  et

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6. Puisque Puisque de nos jours on programme programme avec des des variables variables plutôt qu’avec qu’avec des adresses adresses absolues, absolues, on doit spécifier les  variables globales de l’API. Ces variables API globales sont des noms descriptifs et des commentaires pour ces entrées et sorties utilisées dans le programme. Plus tard, pendant la programmation, on pourra accéder à ces variables API via leurs noms. Ces variables globales peuvent être utilisées partout dans le programme, dans tous les blocs.  À cette fin, sélectionnez sélectionne z dans le navigateur du projet «  Controle_citerne [CPU 1214C DC/DC/DC]  » puis « Variables API  ». Avec un double-clic, ouvrez la table des variables API et entrez, comme montré cidessous, les noms des entrées et des sorties.

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7. Les séquences séquences du programme programme sont écrites écrites dans ce qu’on qu’on appelle des des blocs. De base, base, un bloc d’organisation OB1 est créé lors de l’ajout d’une CPU. Ce bloc représente l’interface du système d’exploitation de la CPU. Il est appelé automatiquement par celleci, et est traité de manière cyclique.  À partir de ce bloc d'organisation d'organ isation OB1, des blocs supplémentaires peuvent p euvent être appelés à leur tour pour  structurer le programme, comme la fonction FC1. Le but est de diviser une tâche globale en plusieurs plusieurs sous-tâches, sous-tâches, ce qui permet de programmer et de tester  leur fonctionnalité plus facilement. Structure du programme de l’exemple :

Bloc d’organisation OB1 :

Bloc appelé de manière cyclique par le système d’exploitation. Ici, la fonction FC1 est utilisée. ***SCREEN FC1*** Fonction FC1 :

Dans cet exemple, elle contient le programme programme du contrôle contrôle de la presse, et est appelée dans OB1.

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8. Pour créer créer le bloc bloc fonction fonction FC1, sélectionn sélectionnez ez dans le navigate navigateur ur du projet « Controle_presse [CPU 1214 C DC/DC/DC]  » puis «  Blocs de programme ». Double-cliquez ensuite sur «  Ajouter nouveau bloc  ».

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9. Dans la nouvell nouvelle e fenêtre, fenêtre, choisissez choisissez «  Fonction (FC) » et donnez-lui le nom «  Programme_ pres s e  » . Comme langage de programmation, choisissez «  LOG  ». La numérotation est automatique. Puisque FC1 est appelée de toute façon par son nom symbolique, le numéro n’a plus beaucoup d’importance. Acceptez les saisies avec «  OK  ».

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10. Le bloc «   Programme_presse [FC1] » s’ouvre automatiquement. Avant de pouvoir écrire le programme, cependant, on doit déclarer les variables locales, qui ne sont connues que dans le bloc. Les variables sont divisées en 2 groupes :



Les paramètres paramètres qui forment l’interface l’interface du bloc bloc pour les appels dans le programme programme :

Type

Nom

F o n cti o n

Reconnu dans

Para Paramèt mètres res d’ent d’entré rée e

Inpu Inputt

Para Paramèt mètres res dont dont la vale valeur ur est est lue par le bloc

Fonctions, blocs de fonction et quelques types de blocs d’organisation

Paramèt Paramètres res de sortie sortie

Output Output

Paramèt Paramètres res dont dont la valeur valeur est écrite par le bloc

Fonctions et blocs de fonction

Paramètres d’entrée/sortie

InOut InOut

Paramèt Paramètres res dont dont la valeur valeur est lue par le bloc quand elle est appelée, et qui après traitement est écrite dans le même paramètre

Fonctions et blocs de fonction



Les données données locales utilisées utilisées pour un stockage stockage des résultats résultats intermédiaires intermédiaires :

Type

Nom

F o n cti o n

Reconnu dans

Données locales temporaires

Temp

Fonctions, blocs de fonction et blocs d’organisation

Données locales statiques

Static Static

Variab Variables les utilis utilisées ées pour pour un stockage temporaire des résultats intermédiaires. Les données temporaires sont conservées pour un cycle seulement Variab Variables les utilis utilisées ées pour pour un stockage statique des résultats intermédiaires dans le bloc de données d’instance. Les données statiques sont conservées jusqu’à leur  réécriture, soit pour plusieurs cycles

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Fonctions et blocs de fonction

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11. Déclarons maintenant les variables locales nécessaires pour notre exemple : Input :

 Arret_urgence Demarrer C_pro _prote tect ctiion C_verin

Ici, la commande d’arrêt d’urgence est entrée Le bouton de démarrage est entré ici L’ét L’état at du capt capteu eurr pou pour l’éc l’écra ran n de prot protec ecti tion on est est entré ntré ici ici L’état du capteur pour la tige du vérin rin est entré ici

Output :

M_presse

L’état de la sortie Vérin est écrite ici

Temp :

HM01

Mnémonique 01 pour la bascule RS

Toutes les variables variables de cet exemple sont de type « Bool », ce qui veut dire qu’elles qu’elles ne peuvent prendre que les valeurs « 1 » (vrai) ou « 0 » (faux). Pour une meilleure compréhension, il est préférable d’écrire des commentaires pour chaque variable.

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12. Maintenant qu’on a déclaré les variables locales, on peut commencer à programmer. Pour une meilleure vue d’ensemble, d’ensemble, on programme sur des réseaux. Un nouveau réseau peut être insérer insérer en cliquant cliquant sur le symbole «  Insérer réseau ». Comme le bloc lui-même, chaque réseau doit être titré. Si une longue description est nécessaire, on peut le faire dans la partie «  Commentaire ». Pour programmer notre solution, on a besoin d’une «  bascule SR ». Elle se situe s itue dans la fenêtre de droite, « Instructions >  Opérations logiques sur bits  >  SR  ». Si vous laissez laissez la souris sur un objet tel que la bascule SR, des informations détaillées de l’objet s’affichent.

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 F1  sur votre clavier, une fenêtre d’aide en ligne apparaît 13. Si vous surlignez surlignez un objet et que vous appuyez sur  F1 à droite et vous fournit des informations sur l’objet sélectionné.

Indication

Ici, des informations détaillées sont données dans l’aide en ligne à propos de la fonction et du câblage d’une bascule SR.

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14. Maintenant, Maintenant, glissez glissez la bascule SR sous le réseau 1.

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opération logique ET) dans 15. Ensuite, surlignez l’entrée  S et de la bascule SR et cliquez sur le bloc « [ & ] » ( opération la liste des favoris.

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16. De la même manière, placez le bloc « [ >=1 ] » ( opération logique OU) à l’entrée  R1  et le bloc « [ = ] » d’affectation à la sortie  Q  de la bascule.

17. Maintenant, on appelle les variables locales. Il suffit d’entrer la première lettre de la variable dans le champ de saisie pour faire apparaître une liste, où on sélectionne ensuite la variable désirée. Les variables locales sont toujours identifiées par le symbole « # » précédant leur nom (exemple : #M_presse).

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18. Ajoutez de même les autres variables locales. Pour l’opération OU, une autre entrée doit être insérée. Pour  cela, surlignez l’entrée du dessous et avec un clic-droit sélectionnez «  Insérer entrée », et assignez assignez la variable.

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Pour Pour inve inverse rserr une entré entrée, e, glis glissez sez simpl simpleme ement nt le symbo symbole le « Négation » à partir de la barre des favoris favoris sur l’entrée à inverser. On doit inverser les entrées de « #Arret_urgence » et de «  #C_protection  ».

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19. Ensuite, Ensuite, allez dans les «  Propriétés » du bloc d’organisation «  Main [OB1] ». Les propriétés du bloc peuvent y être modifiées.

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20. Dans les propriétés, sélectionnez le  langage de programmation «  LOG  ».

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21. Comme indiqué indiqué précédemment, précédemment, le bloc «   Programme_presse » doit être appelé depuis depuis le bloc Main [OB1].  Autrement, le bloc ne serait pas pris en compte du tout. Ouvrez-le en double-cliquant double-c liquant sur « Main [OB1]  ».

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22. Le bloc «   Programme_presse » peut ensuite ensuite être simplement déposé déposé dans le réseau 1 de Main [OB1] grâce à un glisser-déposer. N’oubliez pas de commenter les réseaux !

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23. Ensuite, les paramètres de l’interface du bloc « Programme_presse » doivent être connectés aux variables globales de l’API. Il suffit là aussi d’entrer la première lettre de la variable globale pour faire apparaître une liste, dans laquelle on sélectionne la variable voulue.

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24. De cette façon, ajoutez les autres variables globales comme indiqué sur la capture d’écran ci-dessous. Il sera alors temps mps de sauvegarder votre projet, en cliquant sur

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.

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25. Pour charger charger le programme entier dans la CPU, surlignez d’abord d’abord le dossier «   Contrôle_presse » puis cliq clique uezz sur sur le symb symbol ole e

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«  Charger dans l’appareil ». Cela va ouvrir une nouvelle fenêtre.

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26. Pendant la compilation, l’état de progression est affiché dans une fenêtre.

27. Si la compilation s’est correctement déroulée, cela s’affiche dans la fenêtre. Cliquez maintenant sur  «  Charger  »,  », puis «  Terminer  ».  ».

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28. Main Maintena tenant, nt, démarrez démarrez la CPU en cliqua cliquant nt sur le symbol symbole e

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«  Démarrer la CPU  ».

29. Confirmez Confirmez le fait que vous vouliez vraiment commuter commuter la CPU sur  RUN   RUN  en cliquant sur «  OK  ».

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30. 30. Cliq Clique uezz fina finale lemen mentt sur sur l’ic l’icône ône «   Activer/désactiver visualisation du programme ». Grâce à ce bouton, il est possible de surveiller l’état l’état des variables variables pendant que vous testez le programme en commutant les interrupteurs de la maquette. Remarquez Remarquez que la fenêtre «  Navigateur du projet  »   » est devenue orange, ce qui signifie que vous travaillez désormais en ligne avec l’automate.

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